(57)【要約】【課題】フォトマスクブランクの欠陥に由来するパターン欠陥を好適に低減させたフォトマスクの製造方法を提供する。【解決手段】描画工程において、予め把握したフォトマスクブランクの欠陥情報に基づき、フォトマスクブランクの薄膜及び／又はレジスト膜表面に存在する欠陥の少なくとも一部分が、転写パターンの領域内にあって、かつエッチング加工後には該一部分の欠陥が消滅するように、転写パターンの描画位置を決定するフォトマスクの製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に形成された薄膜に所定のパターニングを施すことにより、単位パターンが所定ピッチで繰返し配列した、遮光部と透光部を有する転写パターンを形成することを含むフォトマスクの製造方法であって、
透明基板上に薄膜が形成されたフォトマスクブランクを用意する工程と、
前記フォトマスクブランク上にレジストを塗布して、レジスト膜付きフォトマスクブランクとする工程と、
前記フォトマスクブランクの薄膜、および／または、前記レジスト膜付きフォトマスクブランクのレジスト膜の表面検査を行い、前記薄膜及び／又は前記レジスト膜表面に存在する欠陥の少なくとも数と位置を含む欠陥情報を把握する工程と、
前記レジスト膜に対して前記転写パターンを描画する描画工程と、
前記描画された前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記薄膜をエッチング加工する工程と、を有し、
前記描画工程においては、前記把握した欠陥情報に基づき、前記薄膜及び／又は前記レジスト膜表面に存在する欠陥の少なくとも一部分が、前記転写パターンの領域内にあって、かつ前記エッチング加工後には該一部分の欠陥が消滅するように、前記転写パターンの描画位置を決定することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項２】
前記欠陥情報には欠陥の種類を含み、前記描画工程においては、前記薄膜に生じた余剰欠陥が前記遮光部に含まれるように、または、前記薄膜に生じた欠落欠陥が前記透光部に含まれるように、前記描画位置を決定することを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項３】
前記欠陥情報には欠陥の種類を含み、前記描画工程においては、前記レジスト膜に生じた余剰欠陥が前記遮光部に含まれるように、または、前記レジスト膜に生じた欠落欠陥が前記透光部に含まれるように、前記描画位置を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項４】
前記描画工程においては、前記転写パターンの重心位置と、前記透明基板の重心位置とのずれが１ｍｍ以内となる範囲において、前記描画位置を決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項５】
前記描画工程においては、前記転写パターンの重心位置と、前記透明基板の重心位置とのずれが前記所定ピッチ範囲内となるように、前記描画位置を決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項６】
前記描画工程においては、前記エッチング加工後に存在する欠陥の数が最小になるように、前記描画位置を決定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項７】
前記薄膜には、前記描画位置の基準となるマークが施されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項８】
前記マークは、前記透明基板の端部との相対位置が把握されているものであることを特徴とする請求項７に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法により得られるフォトマスクを用いて、所定の波長の露光光を照射し、前記転写パターンを被転写体上のレジスト膜に転写することを特徴とするパターン転写方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等の電子デバイス製造に用いられるフォトマスクの製造方法、及びパターン転写方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイス製造用のフォトマスクとして、液晶表示装置製造用の大型フォトマスクが知られている。このフォトマスクは、透明基板上に遮光膜や、半透光性の膜を成膜し、これらの膜にパターニングを施して、所望の転写パターンとしている。
ところで、上記成膜の過程で、それらの膜に、例えば余剰欠陥（異物など）や欠落欠陥（ピンホールなどの膜不足）が生じることは完全には防止できない。また、成膜した膜にパターニングを施すためにレジスト膜を塗布するが、塗布したレジスト膜においても、余剰欠陥や欠落欠陥が生じることは避けられない。
【０００３】
図２を用いて説明すると、透明基板１上に例えばクロム系の遮光膜を成膜したときに、異物などによる余剰欠陥（以下「黒欠陥」と称する）２１と、ピンホールによる欠落欠陥（以下「白欠陥」と称する）２２とが生じた（同図（ａ）参照）。
次に、上記遮光膜を成膜した基板（フォトマスクブランク）を用いて、この遮光膜にパターニングを施す。そのため、基板全面にレジスト膜３を形成する。この形成したレジスト膜３においても、例えば異物付着などによる黒欠陥３１と、ピンホールによる白欠陥３２とが生じた（同図（ｂ）参照）。
【０００４】
次に、上記レジスト膜３に対して、所定の転写パターン（例えば図示するような単位パターンが所定ピッチで繰返し配列したパターン）を描画し、描画後、現像することにより、レジストパターン３ａを形成する（同図（ｃ）参照）。ここでは、格子形状のパターンとした。
次いで、上記レジストパターン３ａをマスクとして、上記遮光膜２をエッチング加工し（同図（ｄ）参照）、残存するレジストパターンを除去することにより、フォトマスクが出来上がる（同図（ｅ）参照）。
【０００５】
こうして出来上がったフォトマスクには、たとえば上記単位パターン間の透光部に黒欠陥２１と３１、単位パターン内の遮光部に白欠陥２２と３２が生じている。これらの欠陥は、元々遮光膜２に生じた黒欠陥と白欠陥、およびレジスト膜３に生じた黒欠陥と白欠陥に由来するものである。フォトマスク製造後に発見される欠陥の多くは、すでにフォトマスクブランクに生じていた欠陥によるものである。
このように欠陥の生じた膜に対してパターニングしても、出来上がったフォトマスクに欠陥が生じるので、このようなフォトマスクを用いて製造される電子デバイスは動作不良等の不具合が発生することになる。
【０００６】
従って、フォトマスク製造時には、透明基板上に薄膜が形成されたフォトマスクブランクの表面検査を行い、欠陥の有無を確認を行い、それが許容範囲の微細な欠陥であれば、フォトマスク製造後に必要な修正を行い、一方、許容範囲を超える数や大きさの欠陥が存在する場合には、そのフォトマスクブランクは使用できない。その場合は、ブランクメーカーに返品し、あるいは膜を除去し、あらためて成膜し直すことが必要となる。
【０００７】
たとえば、特許文献１には、マスクパターンの形成領域が、マスクブランクスの欠陥領域を含まないようにするために、フォトマスク基板に欠陥位置を正確に把握するための基準位置マークを設けることが開示されている。また、特許文献２には、マスクブランクのピンホールやパーティクルは一般に均一には分散せず、局所的に発生することから、予め取得するブランクの膜情報を参照し、ピンホールやパーティクルが密パターン形成領域以外の領域に配置されるように、パターン描画位置を調整することが開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２４８２９９号公報
【特許文献２】国際公開第２００５／０８５９５１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
液晶表示装置用の大型フォトマスクは、液晶パネル製造用のマザーガラスの拡大傾向に伴い、ますます大型化しているため、フォトマスクブランク製造時の成膜プロセスにおいて、パーティクルやピンホールに代表される欠陥が発生する確率が高くなる。また、成膜後のレジスト塗布プロセスにおいても、同様の欠陥が発生する確率が高くなる。従って、マスクの大型化に伴い、無欠陥のフォトマスクブランクの生産が困難になってきている。一方、大型フォトマスク製造に用いる大型基板やそれに成膜を施したフォトマスクブランクの価格は急上昇しており、欠陥がある場合に安易に不良品として扱うことができない状況となってきている。
【００１０】
上記特許文献１，２に開示された技術では、欠陥の存在する基板を無駄にしないために、パターン形成領域がマスクブランクの欠陥存在領域以外の領域に配置されるように、パターン形成領域の方向を変えたり、位置を動かしたりしている。しかし、一般に液晶表示装置製造用の大型フォトマスクの場合、マスク基板のほぼ中央に転写パターンの中央が来るように配置され、また、基板の４辺の各端面から5乃至15ｍｍ程度の外周領域以外は、欠陥があることが許容されない領域として管理されている。
【００１１】
液晶表示装置製造用の大型フォトマスクの場合、このような厳しい要求があることから、転写パターンの配置位置を自由に操作することはできず、上記特許文献１，２に開示された技術を適用して転写パターンの配置位置を調節することには自ずと限界がある。
【００１２】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであり、フォトマスクブランクの膜欠陥位置と転写パターンとを好適に重ね合わせることにより、フォトマスクブランクを用いて製造されるフォトマスク上では欠陥が消滅するように、又は欠陥修正を行うべき欠陥の数が少なくなるように、転写パターンの描画位置を調整することを含むフォトマスクの製造方法を提供することを第１の目的とする。また、上記フォトマスクを用いたパターン転写方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）透明基板上に形成された薄膜に所定のパターニングを施すことにより、単位パターンが所定ピッチで繰返し配列した、遮光部と透光部を有する転写パターンを形成することを含むフォトマスクの製造方法であって、透明基板上に薄膜が形成されたフォトマスクブランクを用意する工程と、前記フォトマスクブランク上にレジストを塗布して、レジスト膜付きフォトマスクブランクとする工程と、前記フォトマスクブランクの薄膜、および／または、前記レジスト膜付きフォトマスクブランクのレジスト膜の表面検査を行い、前記薄膜及び／又は前記レジスト膜表面に存在する欠陥の少なくとも数と位置を含む欠陥情報を把握する工程と、前記レジスト膜に対して前記転写パターンを描画する描画工程と、前記描画された前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとして前記薄膜をエッチング加工する工程と、を有し、前記描画工程においては、前記把握した欠陥情報に基づき、前記薄膜及び／又は前記レジスト膜表面に存在する欠陥の少なくとも一部分が、前記転写パターンの領域内にあって、かつ前記エッチング加工後には該一部分の欠陥が消滅するように、前記転写パターンの描画位置を決定することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【００１４】
（構成２）前記欠陥情報には欠陥の種類を含み、前記描画工程においては、前記薄膜に生じた余剰欠陥が前記遮光部に含まれるように、または、前記薄膜に生じた欠落欠陥が前記透光部に含まれるように、前記描画位置を決定することを特徴とする構成１に記載のフォトマスクの製造方法。
（構成３）前記欠陥情報には欠陥の種類を含み、前記描画工程においては、前記レジスト膜に生じた余剰欠陥が前記遮光部に含まれるように、または、前記レジスト膜に生じた欠落欠陥が前記透光部に含まれるように、前記描画位置を決定することを特徴とする構成１又は２に記載のフォトマスクの製造方法。
【００１５】
（構成４）前記描画工程においては、前記転写パターンの重心位置と、前記透明基板の重心位置とのずれが１ｍｍ以内となる範囲において、前記描画位置を決定することを特徴とする構成１乃至３のいずれか一項に記載のフォトマスクの製造方法。
（構成５）前記描画工程においては、前記転写パターンの重心位置と、前記透明基板の重心位置とのずれが前記所定ピッチ範囲内となるように、前記描画位置を決定することを特徴とする構成１乃至４のいずれか一項に記載のフォトマスクの製造方法。
【００１６】
（構成６）前記描画工程においては、前記エッチング加工後に存在する欠陥の数が最小になるように、前記描画位置を決定することを特徴とする構成１乃至５のいずれか一項に記載のフォトマスクの製造方法。
（構成７）前記薄膜には、前記描画位置の基準となるマークが施されていることを特徴とする構成１乃至６のいずれか一項に記載のフォトマスクの製造方法。
【００１７】
（構成８）前記マークは、前記透明基板の端部との相対位置が把握されているものであることを特徴とする構成７に記載のフォトマスクの製造方法。
（構成９）構成１乃至８のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法により得られるフォトマスクを用いて、所定の波長の露光光を照射し、前記転写パターンを被転写体上のレジスト膜に転写することを特徴とするパターン転写方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のフォトマスクの製造方法によれば、前記描画工程においては、前記把握した欠陥情報に基づき、薄膜及び／又はレジスト膜表面に存在する欠陥の少なくとも一部分が、転写パターンの領域内にあって、かつエッチング加工後には該一部分の欠陥が消滅するように、転写パターンの描画位置を決定するため、フォトマスクブランクの膜欠陥位置と転写パターンとを好適に重ね合わせて、フォトマスクブランクを用いて製造されるフォトマスク上では欠陥が消滅するように、又は欠陥修正工程によって修正すべき欠陥の数が低減するように、転写パターンの描画位置を調整することができ、結果としてマスクブランクの欠陥に由来するパターン欠陥が好適に低減されたフォトマスクが得られる。
【００１９】
さらに、上記のようにマスクブランクの欠陥に由来するパターン欠陥が好適に低減されたフォトマスクを用いて、被転写体へのパターン転写を行うことにより、パターン欠陥が低減された良好な転写パターンを転写することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明によるフォトマスクの製造方法を工程順に説明するための平面図である。
同図（ａ）は、透明基板１上に例えばクロム系の遮光膜２が成膜されたフォトマスクブランク１０を示す。
【００２１】
この遮光膜２が形成されたフォトマスクブランクについて、欠陥検査装置を用いて表面状態を検査し、膜面の欠陥検査を行う。そして、遮光膜２表面において欠陥が存在するときは、該欠陥の少なくとも数と位置を特定する。好ましくは、さらに欠陥の種類（黒欠陥と白欠陥）や、欠陥の大きさを特定する。これによって、遮光膜表面に存在する欠陥の数と位置情報を含む欠陥情報を把握することができる。
膜面検査の結果、このフォトマスクブランク１０は、基板面あるいは膜面の異物付着などによる黒欠陥２１と、ピンホールによる白欠陥２２とが存在している（同図（ａ）参照）。
【００２２】
次に、上記遮光膜２が成膜されたフォトマスクブランク１０を用いて、この遮光膜２にパターニングを施す。そのため、まずフォトマスクブランク１０の遮光膜２上の全面にレジストを塗布してレジスト膜３を形成し、レジスト膜付きフォトマスクブランク１１とする。
【００２３】
この形成したレジスト膜３についても、欠陥検査装置を用いて表面状態を検査し、膜面の欠陥検査を行う。そして、レジスト膜３表面において欠陥が存在するときは、該欠陥の少なくとも数と位置を特定する。好ましくは、さらに欠陥の種類（黒欠陥と白欠陥）や、欠陥の大きさを特定する。これによって、レジスト膜表面に存在する欠陥の数と位置情報を含む欠陥情報を把握することができる。
膜面検査の結果、このレジスト膜３においても、例えば異物付着などによる黒欠陥３１と、ピンホールによる白欠陥３２とが存在している（同図（ｂ）参照）。なお、上記遮光膜の膜欠陥とレジスト膜の膜欠陥の位置が一致することは極めて稀であり、通常は遮光膜の膜欠陥とレジスト膜の膜欠陥とは異なる位置に生じる。
【００２４】
次に、上記レジスト膜３に対して、所定の転写パターン（例えば図示するような単位パターンが所定ピッチで繰返し配列したパターン）を描画する（描画工程）（同図（ｃ）参照）。
本発明における上記描画工程においては、上記の把握した欠陥情報に基づき、遮光膜２及び／又はレジスト膜３表面に存在する欠陥の少なくとも一部分が、転写パターンの領域内にあって、かつエッチング加工後には該一部分の欠陥が消滅するように、上記転写パターンの描画位置を決定する。
【００２５】
すなわち、本発明は、従来技術のような転写パターンの形成領域がフォトマスクブランクの欠陥存在領域を含まないように転写パターンの配置位置を調整するという方法ではなくて、フォトマスクブランクの膜欠陥位置と転写パターンとを好適に重ね合わせて、フォトマスクブランクを用いてエッチング加工後にはその欠陥が消失してフォトマスク上では欠陥ではなくなるように、あるいは欠陥として扱う必要がないように、転写パターンの描画位置を決定するものである。結果としてマスクブランクの欠陥に由来するパターン欠陥が好適に低減されたフォトマスクが得られる。
フォトマスクブランクに存在した欠陥は、加工されたフォトマスクとなったときに、残存する欠陥がもっとも少なくなるように、描画位置を決定することが好ましい。更に残存する欠陥については、欠陥修正工程において、修正することができる。
【００２６】
上記描画工程においては、遮光膜に生じた黒欠陥が最終的に転写パターンの遮光部に含まれるように、または、遮光膜に生じた白欠陥が最終的に転写パターンの透光部に含まれるように、描画位置を決定することが望ましい。また、レジスト膜に生じた黒欠陥が最終的に転写パターンの遮光部に含まれるように、または、レジスト膜に生じた白欠陥が最終的に転写パターンの透光部に含まれるように、描画位置を決定することが望ましい。
【００２７】
また、前述したように、一般に液晶表示装置製造用の大型フォトマスクの場合、マスク基板のほぼ中央に転写パターンの中央が来るように配置される。しかしながら、その転写パターンの位置は、１ｍｍ以内程度の位置精度を満足すれば、露光機によってマスクを使用する際に問題は生じない。このため、上記描画工程においては、転写パターンの重心位置と、透明基板の重心位置とのずれが１ｍｍ以内となる範囲において、描画位置を決定することが望ましく、特に好ましくは、転写パターンの重心位置と、透明基板の重心位置とのずれが前記所定ピッチ（単位パターンの繰返しピッチ）範囲内となるように、描画位置を決定することが望ましい。この場合、転写パターンの位置を中心から移動する距離を最小として、欠陥の少なくとも一部を消滅させることができる。
【００２８】
もちろん、遮光膜２及び／又はレジスト膜３表面に存在する欠陥がエッチング加工後には転写パターンの領域内にすべて存在しなくなるように転写パターンの描画位置を決定することが最も望ましいが、予め把握した前記欠陥情報の内容によっては、マスク上の欠陥として残った場合にマスク性能に影響を及ぼすような大きな欠陥を優先して、エッチング加工後に存在する欠陥の数が最小になるように、転写パターンの描画位置を決定するようにしてもよい。このようにすれば、結果的にマスクブランクの欠陥に由来するパターン欠陥が好適に低減されたフォトマスクが得られる。
【００２９】
上記描画工程において、本発明に従って転写パターンの好適な描画位置を決定した場合の描画開始位置を決めるに際し、例えば上記遮光膜の適当な位置に、描画位置の基準となるマークを形成しておき、このマークを用いるのが好ましい態様である。描画の際に、このマークを基準点として描画開始位置を決める（マークと描画位置の相対位置を決める）ことにすれば、描画位置の精度が上がるとともに、描画のラインパターンのピッチ周期が例えば５０〜１００μｍ位の範囲とすれば、この範囲内で、たとえば上述のエッチング加工後に存在する欠陥の数が最小になるように、転写パターンの描画位置を動かすことが可能である。
【００３０】
また、描画開始位置を決めるに際し、たとえば透明基板の端部との相対位置が把握されているマークを遮光膜に形成しておき、このマークを用いて基板端部からの相対位置で描画開始位置を決めるようにしてもよい。このようなマークを設けずに、描画機で基板端部を検出（測定）し、これを基準にしようとすると、描画機が基板端部に接触したりする危険性があるので、位置基準となるマークを遮光膜に設けておくのが有用である。また、基板角部の遮光膜の形成されていないガラス基板表面に例えば凹凸を付けてマークとする方法も可能だが、遮光膜にマークを設ける方が光学的に検出し易い利点があるため好ましい。また、基板端部とマークの相対位置は例えば欠陥検査装置、座標検査装置、又は、寸法検査装置によって把握することが可能である。
【００３１】
このようなマークは、フォトマスクブランク製造の遮光膜成膜段階で、マーク形状に対応するマスキング部材を基板の上方に設置して成膜を行うことにより形成することが可能である。本実施の形態では、図１（ａ）に示すように、基板の４つの角部にそれぞれ所定形状のマーク４，５（対角同士の角部に同じ形状のマーク）を設けている。図示するマークは遮光膜の白抜き矩形状としているが、あくまでも一つの例示である。遮光膜成膜段階でマスキング部材によって形成したマークは、その輪郭が明瞭でない場合があるので、より好ましくは、複数（好ましくは３〜４個）のマークを組として形成し、その重心同士を直線でつないで基準位置とするなどの方法で位置決めをすることができる。例えば、一箇所にサイコロの４の目のようにして４つの円形パターンを配置し、各々の○（円形）の重心を求め、対角同士の重心を結び、その交点を基準位置として用いる。
【００３２】
このようなマークは１枚の基板上に一箇所だけでもよいが、回転ずれの検出が可能なように、複数箇所、好ましくは本実施の形態のように基板の４つの角部に設けるのがよい。
なお、上記マークを形成する手段としては、上述の成膜時に一部マスキングする方法のほかに、成膜後にレーザーで膜を一部除去し、或いはエッチングする方法もある。
【００３３】
上記描画後、現像することにより、レジストパターン３ａを形成する（同図（ｃ）参照）。
この段階で、遮光膜２の黒欠陥２１及びレジスト膜３の黒欠陥３１は最終的に遮光部となる上記単位パターン内の領域に含まれ、遮光膜２の白欠陥２２及びレジスト膜３の白欠陥３２は最終的に透光部となる上記単位パターン間の領域に含まれる。
【００３４】
次いで、上記レジストパターン３ａをマスクとして、上記遮光膜２をエッチング加工して、遮光膜パターンを形成する（同図（ｄ）参照）。
この段階で、遮光膜２の黒欠陥２１及びレジスト膜３の黒欠陥３１は最終的に遮光部となる上記単位パターン内の領域に含まれているが、遮光膜２の白欠陥２２及びレジスト膜３の白欠陥３２が含まれていた領域は、上記エッチング加工によって透光部となり、これらの白欠陥も同時に消失する。
【００３５】
残存するレジストパターンを除去することにより、フォトマスクが出来上がる（同図（ｅ）参照）。
【００３６】
こうして出来上がったフォトマスクでは、遮光膜２の黒欠陥２１及びレジスト膜３の黒欠陥３１は遮光部となる上記単位パターン内の領域に含まれているため、パターン欠陥とはならない（つまり欠陥ではなくなる）。また、遮光膜２の白欠陥２２及びレジスト膜３の白欠陥３２が含まれていた領域は、上述のようにエッチング加工によって透光部となったことにより、これらの白欠陥はすでに消失している。
【００３７】
以上説明したように、本発明のフォトマスクの製造方法によれば、前記描画工程においては、予め把握したフォトマスクブランクの欠陥情報に基づき、フォトマスクブランクの膜欠陥位置と転写パターンとを好適に重ねて、フォトマスクブランクを用いてエッチング加工後にはフォトマスク上では欠陥が存在しなくなるように、転写パターンの描画位置を調整して描画を行うので、マスクブランクの欠陥に由来するパターン欠陥が好適に低減されたフォトマスクが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によるフォトマスクの製造方法を工程順に示す平面図である。
【図２】従来技術によるフォトマスクの製造方法を工程順に示す平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  透明基板
２  遮光膜
３  レジスト膜
３ａ  レジストパターン
４，５                      マーク
１０  フォトマスクブランク
１１  レジスト膜付きフォトマスクブランク
２０  フォトマスク
２１  遮光膜の黒欠陥
２２  遮光膜の白欠陥
３１  レジスト膜の黒欠陥
３２  レジスト膜の白欠陥
【図１】
2010079112.tif 000003
【図２】
2010079112.tif 000004